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电力工程测量的手持GPS定位仪应用论文
【摘要】手持GPS定位仪具有操作简便、定位精度较高、功能全面等优势特点,在电力工程测量工作中的应用逐渐增加。本文从变电站、发电厂的选址,架空输电线路选线、终勘的角度对手持GPS定位仪的应用进行具体分析,对手持GPS定位仪组成及特点方面的内容进行阐述,以期为电力工程测量工作的开展及手持GPS定位仪的应用提供一定启发和参考。
【关键词】电力工程测量;手持GPS定位仪;应用
手持GPS定位仪具有高效益、高精度以及实时性等优势特点,因此在电力工程测量工作中被人们广泛应用。电力工程测量人员在工作开展过程中,能够对体积较小、操作简捷、型式多样的手持GPS定位仪进行简单携带,更好的完成变电站、发电厂的选址,架空输电线路选线、终勘等方面工作,最终为电力工程测量工作效率及测量准确性的提升奠定坚实基础。下面对手持GPS定位仪应用方面的内容进行具体分析。
1手持GPS定位仪特点
手持GPS定位仪能够与Windows操作系统进行配合工作,POCKETPC能够与GPS定位技术进行有机结合,下面对手持GPS定位仪的特点进行具体分析:首先,手持GPS定位仪具有定位精度较高的优点,能够提供亚米级别的定位精度,在多路径抑制技术、并行十二通道接受模式等方面的支持下,定位效率较高,对观测数据处理之后能够得到更加精准的测量结果。此外,定位、导航、网络连接后背景数据的直接显示等均为该设备具备的功能,在各类实用软件的辅助下,测量人员可以通过交互触摸屏简单完成数据更新、记录等方面操作。
2手持GPS定位仪在电力工程测量中的应用
2.1变电站、发电厂选址测量中手持GPS定位仪的应用
为了做好变电站和发电厂选址一类的电力系统规划工作,提高电网规划工作效率和质量,测量人员可以对手持GPS定位仪进行合理应用,为电力系统网络结构、供电质量、运行经济效益等方面的提升奠定基础。在电力工程测量选址工作开展过程中,测量人员需要对投资成本、运行成本等方面问题进行权衡,在达到各项技术要求的基础上,需要对地形地质、线路走向、交通、抗洪防污、城乡建设发展规划等方面工作进行综合考虑,在手持GPS定位仪的辅助下,测量人员能够对发电厂、变电站和加油站、微波塔、天然气管道一类危险源相对位置关系进行准确掌握。较传统电力工程测量工作相比,手持GPS定位仪的应用摒弃了传统平面位置测量方法,不必依靠地形图中地形、地物和其他明显目标相对位置确定的方法获得测量结果,大幅度减轻了测量人员的工作负担,并且测量效率及准确性有所提升,设计工作难度有所下降。例如,电力工程测量人员应用手持GPS定位仪完成测量工作时,对其中的计算功能、导航功能进行充分利用,动态掌握发电站、变电站和附近各类危险源的相对位置关系,为选址工作的开展提供更多便利条件及可靠的参考依据。
2.2架空输电线路选线测量中手持GPS定位仪的应用
架空输电线路能够使发电厂、变电站、配电设备及电力用户等进行更好的联系,形成完整的有机整体,因此其选线工作具有重要作用。为了绕开不良地质及水文地段,避开建筑物、村庄并减少对农田方面的占用,为输电线路运行安全提供更多保障,需要对手持GPS定位仪进行合理应用,在测量工作开展过程中,工作人员发现新增建筑物、工厂以及规划区较多,而我国目前依旧沿用20世纪70、80年代绘制的地图,实际情况和地图中的地理信息存在较多不一致的情况,若通过传统目测、罗盘测量的方式完成选线,将新增地物绘制在地形图中,选线工作的准确性便很大程度上取决于勘测设计人员专业水平及经验,一方面测量效率较低,另一方面测量准确性无法得到保障。此时应用手持GPS定位仪能够对上述问题进行解决,其单点定位精度能够达到架空输电线路选线工作需求,测量人员仅需要把输电线路所处位置中央经线、坐标系等相关参数录入至手持GPS定位仪内即可便捷的完成电力工程测量工作,之后能够把坐标直接展绘至地形图,通过与卫片的联合使用能够使选线测量精度及速度进一步提升,最后将测量结果及相关数据录入AutoCAD可以完成路径优化方面的工作。
2.3架空输电线路终勘工作中手持GPS定位仪的应用
(1)对通讯线实测中手持GPS定位仪的应用进行分析。终勘工作开展过程中,通常以航测外控、GPS控制测量的方式进行工作,为了确保GPS技术静态相对定位方面的作用得到充分发挥,可以把通过静态计算得到的坐标转换参数录入至手持GPS定位仪,为测量定位精度的优化奠定基础。例如,特高压输电线路方面对两侧通讯线分布方面具有一定的测量要求,若通过RTK完成测量工作,GPS流动站将会被占用,终勘定位速度有所下降,此时测量人员可以应用手持GPS定位仪完成通讯线实测方面的'工作,促进测量工作效率提升的同时减轻测量者的负担,并且能够节约GPS流动站。具体实施应用过程中,测量人员需要把航测外控得到的坐标系参数录入手持GPS定位仪内,对输电线路两端通讯线进行测量,期间若出现GPS控制点,测量人员需要完成校测工作,把该点融入坐标系参数求取工作中,促进坐标参数精度的提升。待现场测量工作结束时,测量人员便可把手持GPS定位仪内的数据传输至AutoCAD,叠加路径图后获得通讯线分布图。(2)对塔位桩查找工作中手持GPS定位仪的应用进行分析。测量人员最初应把塔位坐标录入到手持GPS定位仪中,对设备导航功能进行使用,为塔位桩查找工作的开展提供便利,当然该种测量方法也具有一定的不足,即城市狭窄地段、林区定位精度不高,参考价值有所减少。针对林区或某些城区测量工作中的问题,测量人员逐渐总结出一套测量方法,即在开阔位置应用手持GPS定位仪实际测量一处坐标,把结果展绘至地形图和航片中,并对测量点正确与否进行判断。之后借助手持GPS定位仪导航方位对塔位桩位置进行查找,逐渐逼近最终位置,该种方法在测量查找效率、准确性方面较为可靠。图1为林区电力工程测量中手持GPS定位仪的应用。
2.4手持GPS定位仪应用的注意事项分析
应用手持GPS定位仪进行电力工程测量时,测量人员需低碳技术要对卫星数量和分布几何位置关系等内容进行考虑,为测量定位精度提供更多保障。就开阔区域而言,卫星信号的搜索速度较高,初始化工作也不会消耗过多时间,但是在城区、林区一类的隐蔽区域内测量结果将会受到一些影响。此外,测量人员需要对坐标系统参数设置方面的工作引起注意,选择具有代表性的点进行坐标参数求取,并且确保选择的点在均匀分布的同时覆盖所有测区。另外,测量人员需要对GPS静态相对定位优势作用进行最大限度的利用,通过静态计算获得相应的坐标参数,将其转换后录入手持设备,同时辅之以卫片,为输电线路路径选择、勘测设计等方面工作的开展及测量定位精度的提升提供更多保障。在电力工程测量工作中测量人员还可能遇到一些对精度要求较低的任务,并且不必将结果归算至固定坐标系统中,例如电力线路设计的断面测量工作中,测量人员可以对正规测量程序进行适当调整,结合应用软件需求对线路转角、里程、相对起点高差及高程等进行测量即可,具体实施过程中,测量人员省去了正规测量GPS网的构建工作,设置5个已知控制点后,借助坐标转换软件把坐标转换为WGS0-84坐标,在转换坐标、对应网格坐标等方面的支持下完成校正工作,同时产生测区文件。测量人员还需要酌情对是否需要把基准站布设于已知位置进行考虑,很多三角点处在山顶位置,此时搭设基准站设备可行性较低,测量人员可结合实际情况将其布设于交通便利的高处即可,同时根据坐标基准完成某个网格坐标的采集,将其当作基准点对基准站进行启动,为断面测量提供更多支持。
3结束语
总结全文,随着经济建设工作的开展及人们生活水平的提高,对电能方面有了更多更高的需求,架空输电线路及电站建设规模逐渐增加,如何做好架空输电线路现场测量和电站选址方面的工作成为电力企业和电力工程测量人员需要考虑的重点问题。本文已经对手持GPS定位仪在电力工程测量中的应用进行具体分析,希望相关测量人员能够结合自身工作实际并参考文中观点对手持GPS定位仪进行应用,促进电力工程测量、电网规划等方面工作效率及质量的提升。
参考文献
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[2]唐茂森.试论手持GPS定位仪在电力工程测量中的应用[J].大科技,(5):176~177.
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[4]李珂,高首都,张中原,等.手持GPS在电力勘测中的应用[J].城市勘测,(1):71~72.
[5]白瑞.论手持GPS在铁路电力工程中的应用[J].山西建筑,,39(34):210~211.
作者:田建 孟敏 单位:湖北省电力勘测设计院有限公司 湖北交通职业技术学院
手持GPS在物探测量中的应用
物探测量中,用手持GPS的航线功能加测绳改正的`方法,基本能够满足大部分物探测线布置的精度要求.
作 者:李一娃 Li Yiwa 作者单位:湖南省第三测绘院,湖南长沙,410004 刊 名:矿山测量 英文刊名:MINE SURVEYING 年,卷(期): “”(4) 分类号:P228.4 关键词:手持GPS 测绳改正 数据规划 航线布置手持GPS精度分析及工程应用
手持式GPS已在很多领域得到了很广泛的应用.其精度究竟如何、可以应用在哪些领域,一直是大家比较关心的问题.就此做了大量的`试验,通过比测法和求平均值法分析了手持式GPS的定位精度.最后,结合本单位生产实际,提出了其在工程中的一些可用建议,对实际工作有一定的指导意义.
作 者:李广俊 作者单位:中国电力顾问集团西北电力设计院,陕西,西安,710032 刊 名:西部探矿工程 英文刊名:WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年,卷(期):2009 21(7) 分类号:P228.4 关键词:GPS 手持GPS接收机 比测法手持GPS在1:5万水系沉积物测量中的应用
青海省有色地勘局地质矿产勘查院从至今,在1∶5万水系沉积物测量工作中,将手持GPS的单点绝对定位及航迹运用到野外质量监控,可以较好地解决直接用地形图定点而造成跑错沟,以及由于人为因素导致点位失真、采样随机性大的问题.不仅提高了野外定点精度,而且通过Arcview GIS软件,使管理人员及时了解野外生产进展及采样点的`到位情况.定位时必须做到:合理选取校正的控制点;正确校正参数;手持GPS必须一致;航迹必须打开.
作 者:范丽琨 周晓中 FAN Likun ZHOU xiaozhong 作者单位:青海省有色地勘局地质矿产勘查院,青海,西宁,810007 刊 名:黄金科学技术 ISTIC英文刊名:GOLD SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 16(6) 分类号:P618.01 关键词:手持GPS 水系沉积物 单点绝对定位 测量 质量监控GPS测量原理及应用简介
主要介绍了GPS技术的基本构成,GPS的基本原理和GPS技术应用的优点,并简单分析了GPS技术的应用前景.
作 者:吴朝阳 许志华 作者单位:中国矿业大学环境与测绘学院,江苏・徐州,221008 刊 名:科教文汇 英文刊名:EDUCATION SCIENCE & CULTURE MAGAZINE 年,卷(期): “”(16) 分类号:P228.4 关键词:GPS定位 GPS原理 GPS特点 应用前景【摘要】随着我国社会经济发展水平不断提升,我国科技水平也有了很大的提升,电力工程是关系到我国整体经济建设以及发展的重要工程,无人机低空摄影技术在电力工程当中的应用开始越来越普及,其实际应用效果也较为理想,对电力行业的整体发展起到了很大的推进作用,但是出于各种外界环境因素的影响,在实际应用的时候经常会受到干扰,导致无人机低空摄影的质量尚且不佳,这也会在一定程度上影响到电力工程项目的建设。基于此,本文对无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用进行了探索以及分析,希望对我国电力行业的发展有所帮助。
【关键词】无人机;倾斜摄影;测量技术;电力工程;应用探析
无人机航空测量技术在我国展开全面应用已经有很长一段时间了,并且为我国土木建设、电力工程等行业的发展提供了新的可能。无人机航拍技术主要是通过遥感技术来对无人机进行操作,无人机在飞行的过程中经常会需要对不同的领域进行测量,然后通过遥控无人机的摄像头来实现拍摄,这种拍摄方式可以保证测量的精准性。从整个技术环节来看,无人机航空拍摄测量的方式并不复杂,其技术要点也较为容易掌握。并且此种测量方式有很高的精确度,大约可以达到1:的效果,这样一来,也有效的保证了整体测量的安全性以及数据的实用性。
1无人机航空摄影测量技术的特点分析
1.1高效性
在以前展开电力工程测量工作的时候,其测量方式较为落后,主要是采用人力测量方式,往往需要消耗很长的时间,这种人工测量的方式也有很大的难度。通过低空无人机展开测量的时候,不会受到地形的影响,使得整个测量工作的展开变得更加自由,并且可以适应多种复杂的地理条件,同时也在很大程度上缩短了测量的时间,这也是其高效性的主要体现[1]。
1.2直观性
在采用无人机航空摄影的方式展开测量时,可以有效的保证整体测量质量,伴随着我国无人机航空拍摄测量技术的不断提升,在展开近景拍摄的时候,可以有效保证其测量的直观性,获得的图像有很高的清晰度,即使地形较为复杂,也可以对其进行细致的测量,并且可以将测量数据直接向地面上的人们发送过来。
1.3机动性、灵活性
无人机航空拍摄测量技术具有较高的机动性以及灵活性,其主要体现在无人机低空拍摄的时候,受到外界气候条件的影响很小,并且升空以及下降的时间消耗也相对较短,其次,操作方式十分简单[2]。而对于传统的卫星遥感测量技术来说,在实际应用的过程中经常会暴露出一些问题,主要体现在以下两个方面:①卫星遥感技术保存数据所需要的时间相对较长,并且其灵活性较差。②想要获取新的影像资料,往往需要较长的拍摄时间。相比之下,无人机的拍摄具有较强的灵活性,其整体用时也相对较少,工作人员可以随时投入到工作状态当中,对新的数据进行保存处理,在短时间之内就可以完成对数据的精准分析,然后将数据的分析成果提供给所需要的客户。
1.4分辨率高
与传统的卫星测量方式相比较,随着我国的智能化技术以及数字化技术的发展速度不断加快,无人机航拍摄影的发展已经进入到了一个新的阶段,并且其整体分辨率有了很大的提升,在拍摄角度方面也变得更加灵活,可以进行垂直拍摄或者倾斜拍摄,几乎涵盖了所有的拍摄角度。在展开多角度航拍的时候,有效的弥补了传统的航拍中所存在的不足,传统的卫星拍摄方式在碰到高层建筑物的时候会受其阻挡,从而导致一些区域属于遥感盲区,导致最终所获得的数据信息并不十分准确[3]。电力工程的工程量一般较大,在展开施工之前,应该对施工的地形进行精准分析与测量,在保证对项目建设施工地点有较为全面的了解之后,才能够展开正式的'电力项目建设工作。在进行人工测绘的时候,不仅需要消耗大量的人力、物力,还很难保证最终的测量精准程度,同时,人工测绘的方式也很难将所操作地区的地形地貌精准的表示出来。当无人机航空拍摄技术得到应用之后,可以使低空拍摄的技术人员从各个角度以及各个区域对地貌进行完整的体现,基本上不会遗漏任何区域,从而使整体测量的可靠性以及分辨率得到了有效地提升。
2.1有助于设计合理的航线
在通过无人机进行拍摄的时候,并非每一个项目都仅仅需要一架无人机就可以完成,在很多时候往往需要多架无人机展开相互配合,这样才能够有效的完成测量工作,这就需要对航线进行合理的设计,从而保证飞行距离最短,并且所用无人机数量最少,这样可以在很大程度上起到节约成本的效果。因此,在正式应用无人机展开拍摄之前,应该对拍摄的航线进行科学合理的设计,这是非常关键的,只有保证航线设计的合理,才能够保证整体测量的质量。通常情况下,当一架无人机已经很难满足人们测量需求的时候,应该采用两架或者多架无人机交替飞行的方式来展开测量工作,在对飞行测量线路进行规划的时候,应该首先对项目区域内的地形进行精准的考察,这是非常关键的。此外,每一架无人机在正式展开飞行测量工作的时候,都应该对其飞行测量的航线进行精准规划,并且无人机在展开飞行测量工作的时候要实现无缝对接拍摄,这样的操作还是有一定难度的,需要相关操作人员自身具有较高的专业素质,这样才能够保证低空无人机航空拍摄测量的整体质量。
2.2像控点布设和测量
在展开无人机测量工作的时候,很多测量区域的地形往往较为复杂,经常会出现树木茂盛的森林以及小河、池塘等等很难查找明显特征的地方,这就导致实际无人机拍摄测量工作在展开的时候,或多或少会受到一定的影响,从而导致最终的测量结果并不十分准确。想要在这些影像上进行控制点的寻找还是存在一定困难的,不仅仅很难精准的寻找到控制点,同时也很难对这些区域控制点的大概分布情况进行确认,所以,当航拍工作展开的时候,应该对这些控制点进行布设,要在平地上做好标记,这样一来,无人机在进行航拍测量的时候更容易发现控制点的具体位置。当控制点被覆盖在比较茂盛的地方时,可以选择在草地上进行白色塑料袋的布局。这种人为制作控制点的方法可以有效的保证控制点的数量,同时也使其分布较为均匀。
2.3数据格式的转换
现阶段,我国无人机航拍测量影像数据的加密转换主要应用的是DATMatrix软件,这种软件可以建立起一个较为系统的立体模型,然后可以导出标准的patb格式的空三效果。但是在实际展开作业的时候,经常会遇到多种问题的影响,从而导致立体模型不够精准,其实用性不强,这时候,就需要对其进行手工模型的绘制,这种绘制方式通常需要较长时间,当其绘制完成之后,再使其生成影像资料,由于影像资料的数量相对较多,为了提升整体的工作效率,可以将一些线路边线进行导入,从而使其形成一个立体的模型。
3结束语
综上所述,现阶段我国电力行业的发展速度正在不断加快,随着信息数据时代的到来,我国科学发展也已经进入到了一个新的阶段,在信息测绘的前提背景之下,想要让电力勘察设计工作的质量得到进一步的提升,还要在技术方面上进行不断的创新,我国的无人机低空摄影测量技术还需要对其展开进一步的完善,现阶段,此项技术的应用还存在一定的限制,需要行业内的相关研究人员对其进行不断的完善。此种技术的应用在很大程度上提升了获取项目建设区域地形地貌的时间,同时也保证了测量结果的精准性以及实用性,相比于传统的测量技术已经有了很大的突破,对我国电力工程行业的发展起到了促进作用。
参考文献
[1]明国辉.无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用[J].工程建设与设计,,23(20):2.
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[3]董聪慧.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,29(28):223.
GPS手持导航仪在地震踏勘和设计的应用论文
随着物探作业施工区域逐渐向城区、厂矿密集区、大山区深入,对地震踏勘及设计要求也越来越高。手持GPS以全天候、高精度、成本低、操作简单、高效益等显着特点,给定位提供了极大的方便,越来越多的应用到地震采集踏勘至设计各个环节,大大提高了踏勘精度及效率,成为地震勘探野外采集作业中必不可少的辅助定位工具。
本文就GPS数据格式、定位精度、数据采集及交换进行了介绍,结合地理信息软件Goggle Earth、Global Mapper、MapSend Lite等地理信息软件,介绍了在地震采集系统中设计及踏勘中的应用。
一、GPS接收终端简介
1.1 便携式手持终端简介
在野外工作中,性价比较高便携式GPS接收终端大体上有Garmin、Explorist、Venture 、劳伦斯等机型,根据价位高低及功能多少分为三个层次的产品。
基本机型:有Garmin Legend H、eXplorits600等机型,目前应用面较广,也是普通用户大规模使用的普及机型。中高端机型:eXplorits510、Garmin Vista C 蜂彩、GPS76C等。该类机型代表市场发展的主流方向。电子地图数据较为详细,亦配备内置电子罗盘和气压高度计,避免了屏蔽后的方位指向困难,也在一定程度上缓解了GPS 测高不准的问题。
随着信息技术的进步与发展,SD扩展卡渐渐应用到手持导航仪中,卡容量从最初的64MB 扩展到现在的8GB,使人们可以随心所欲地存储MapSend格式的详细地图数据。
1.2 eXplorist600手持终端简介
1.2.1 性能简介
eXplorist序列机型是地震勘探野外作业目前应用较为广泛的便携式机型之一,它有如下特点:(1)TrueFix技术,精确度更高,改正精度达到3m以内;(2)SD扩充卡:支持SD卡 扩展内存,可实现航点、航线、航迹无限存储;(3)内置地图;(4)航迹:可存储3~5条航迹,每条航迹可包含个航迹点;(5)超大显示屏:超大显示屏可以清晰的看到GPS数据信息,eXplorist510配有高清晰度彩色触摸显示屏。
1.2.2 功能简介
eXplorist600手持GPS提供3种基本导航功能。(1)航点导航。用航点导航到地图上某点的直接路径,通过点导航模式,就可以根据手持机导航信息提示,寻找到坐标点。根据需要,还可以设置其他数据项在显示屏上,比如方位、时间、速度、坐标等。(2)航线导航。将测线定义为航线,包括定义航线附近的各种路标,用于测线导行。(3)航迹导航。通过对行进过的路线进行存储,可以在再次行进时重复原有的路线,或利用航迹返回功能沿原路返回到起点。这一功能在物探施工中非常有用,先期踏勘的班组把航迹存储起来,然后把GPS交给其他后续班组,后续班组利用航迹,直接导航到已设定的激发或接收物理点位上。如果在施工中迷失方向,还可以利用这一功能,根据已存储的航迹原路返回。
二、eXplorist手持机数据格式
2.1 数据类型
航点(Waypoint):用于记录地图上的'某个点的位置,可以存储坐标(经纬度)、注解、点标识等其它信息。航迹(Track):一段运动轨迹,由很多个点组成,一般的GPS内部可以存几百个到几千个。Track的生成算法比较重要,好的算法记录点少而且描述精确。航线(Route):手工或自动生成的线路,一般由几十个点组成。
2.2 数据格式定义
GPX( GPS Exchange Format )是GPS数据的交换格式,是一种基于XML(Extensible Markup Language)的一种开发数据标准,编码采用UTH-8 Unicode格式,分别以XML标签的形式记录文件基本格式、航点、航迹、航线等信息。目前GPX在GPS 数据格式转换、制图等方面支持上百种应用软件和网络服务,成为GPS接收机、桌面软件、移动设备软件以及基于网络服务的数据转换的标准格式(见表1)。
GPX 数据格式仅支持WGS-84 经纬度坐标(格式为DDD.dddddddddb)。如果已知数据为其它坐标系数据, 需要转换为WGS-84经纬度格式的坐标。
表1 GPX数据交换格式属性
2.3 GPS数据交换
2.3.1 GPS手持机数据输入
GPX交换文件是一个XML文件,Mapsend Lite软件、Global Mapper软件可以直接读取,而eXplorist GPS手持机亦能通过MapSend Lite软件输入GPX数据。利用Global Mapper数据输入、输出功能可快速将原始数据转化为GPX数据。其过程是将原始数据转化为SPS数据,利用Global Mapper输出GPX数据,实现由MapSend Lite向GPS手持机写入GPX数据。
采用上述方法,可将测线、炮检点设计数据或踏勘路线利用Global Mapper转化为GPX格式后,利用MapSend Lite批量导入手持机,实现航点、航线数据的快速建立与查询。
2.3.2 GPS手持机数据输出
手持GPS 踏勘基础数据的航点坐标位置和测点坐标必须转换成KLsies、Mesa等地震勘探设计软件可以加载的格式(常见为平面坐标或SPS格式,见图1),才能用来实现地震勘探设计和图件的任意比例尺输出。手持机GPX格式数据输出,可利用Global Mapper自动投影转换功能,将GPX数据自动转化为采集设计软件通用格式。
图1 导航仪与设计数据转换流程
采用上述方法,可将野外踏勘时手持机记录的航点、航线数据输出为采集软件可识别格式,在采集软件中准确、直观显示踏勘路线、障碍物及干扰源位置,为地震设计提供准确、详细的基础资料。
三、GPS数据采集
3.1 参数设置
3.1.1 参考椭球-坐标系统设置
GPS 导航系统所提供的坐标属于WGS-84坐标系(经纬度坐标系),但地震采集常使用的坐标系属于高斯投影的1954年北京坐标系,即BJ-54坐标系。以下列出了WGS84坐标系与1954年北京坐标系及1980西安坐标系椭球参数(见表2)。
电力工程测量的技术研究的论文
1地下电缆的探查
1.1实地调查法
地下电缆的探查主要针对明显的线点(主要有接线箱、变压器、电缆井等附属设施)进行。作业时将所有电缆井逐一打开,一一测量电压等级、管径、走向、管道位置、深度等直接数据,并对走向判断不清的管线进行查证。电力沟要查明各点沟断面尺寸,直埋或套管等方式,埋埋深及根数、排列方式等。
1.2开挖调查法
开挖地面,将地下管线暴露出来,直接测量其位置、高程(或埋深),并调查管线属性。该法适用于情况太过复杂、采用物探方法无法查明或为验证物探法精度的情况下。这种方法的不足在于工程量大。
1.3非开挖技术
地下电缆的特点是特征点全部埋在地下,需要用物探的方法将特征点的数据反映到地面上来,同时查明地下管线的平面位置走向埋深及其他各项属性然后对各管线的特征点进行施测和制作专业管线图或综合管线图。
1.3.1探地雷达技术
探地雷达测量技术的原理是利用脉冲波对测量目标发生一定波段反射回来进行探测。通过对回收波段的'分析,能够确定测量目标的基本情况,该测量技术主要用在地下检测。
1.3.2磁梯度测量技术
该技术主要是对管道进行测量,对管道深度以及形态进行描述,对于非开挖法的施工,该技术能够在地下一定的范围内形成强磁场环境,然后将次磁力探头放入指定空间内进行测量,进而获得详细的数据,进而为施工提高指导。
1.3.3人工地震波测量技术
该测量技术是利用不同介质抗阻抗值不同来实现测量。通过人工制造的波动信号对震动速度计抗阻值进行测量。该测量技术可以对地上计地下进行测量,对于地上测量主要是对振动波进行检测,地下则是对不同介质的震动波段进行分析来确定地下情况。
2地下电缆的测量
2.1地下电缆测量平面和高程控制网的建立
对于已有大比例尺地形图的地区,应充分利用原有控制点进行施测各电缆特征点如果没有控制点或密度不够时,则应建立精度适宜,密度合理,点位不易被施工破坏的平面和高程控制网可采用全站仪布设光电测距导线或全球定位系统(GPS)以及水准测量的方式,按城市测量规范城市地下管线探测技术规程的要求,布设平面和高程控制点。
2.2地下电缆的测绘
地下电缆的测量可依据地下管线的探查所绘制的草图进行。内容主要包括以下几方面:
(1)根据电缆测量控制网,进行电缆点联测,确定电缆点的坐标与高程。
(2)内业进行电缆平断面图的绘制。
2.3中线测设
电缆沟在开挖前,必须要严格根据设计图纸要求的位置进行电缆沟中线及检查井位置的定位放线,需要注意的是检查井的两侧需要设置控制桩,以便施工完成后能够校核检查井。中线的坐标必须严格根据图纸进行施测,放线完成后,还要进行复核。
2.4标高测量
电缆沟的标高测量需要提前在施工区域沿线测设临时水准控制点,并且临时水准控制点必须要相对稳定,控制在100m的范围内设置一个,临时水准点设置完成后,统一编号在图纸上标明,需要注意的是在使用过程中必须要定期进行复核,确保标高符合使用要求。
2.5电缆排管测量
中线定位完成后,可以使用白灰撒出边线,然后开始土方开挖,在开挖过程中严格控制沟槽基底标高,并且在挖土过程中要不断对中线进行复核,确保中心线的位置精确无误。沟槽开挖后还要在沟槽底部设置高程控制点,以便对高程进行复核。电缆管沟在回填前,还要对电缆顶部标高进行测量,然后详细进行记录并且要标记到图纸上,作为竣工测量资料,相应的管头、检查井井底、井间距等均需进行测量。此外,电缆沟支架在安装时也要经过严格定位后方能进行施工,电缆支架水平间距不得超过1m,并且在固定时还要对其进行找平。
3质量保证措施
随着电力事业的飞速发展,地下电缆敷设越来越多,地下电缆与其他地下管线的矛盾越来越突出。地下电缆测量中应该注意:
(1)城市地下电缆探查与绘制是一项涉及多权属单位和多学科、多专业的综合性与技术性很强的系统工程,测量作业的各项技术按工程测量规范进行。
(2)随着探测队伍和作业人员的不断增加,要不断提高探测人员的技术水平和责任心;测量人员需全部持证上岗,进入场地的测量仪器设备,必须检定合格后且在有效期内标识保存完好。
(3)由业主提供的施工图、测量桩点,必须经过核算校测合格并办理了交接手续后才能成为测量依据。
(4)一些非金属材质的管线普遍应用,给地下管线探测带来了不少的困难,在采用新方法、新技术、新仪器时,要经过试验,使其探测精度能够满足规范要求。
(5)加强现场内的测量桩点的保护,所有桩点均明确标识防止用错,测量工作质量有专业责任工程师负责。
(6)在从事地下管线探测作业时,仪器设备带电作业,一定要安全用电,打开窨井盖调查时,要进行有害、有毒及可燃气体的浓度测定,进行必要的安全保护,做到安全生产。
4总结
目前,地埋电缆工程已经基本覆盖了全国各个角落,对于地埋电缆工程来说,测量技术作为电缆工程的基础,它对施工全过程、成本、质量等有着直接的影响。随着测量仪器的更新发展,电力工程的测绘技术也在不断更新进步。必须保持科学严谨的态度保证电缆测量技术的质量,促进城市的发展。
参考文献
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水利工程建设是一项系统性和复杂性极强的工程项目,在建设过程中需要穿越的地形和地质特点尤为复杂。因此,施工之前的测量工字钢就显得尤为重要。在实际的测量过程中,通过应用GPS技术能够显著提高测量工作的效率和精度。但是,在实际的操作过程中,需要结合不同的测量项目进行针对性的测量工作,这样才能保证整个工程的测量水平。
1GPS测量工作原理及其技术特点
1.1GPS测量工作原理
GPS即GlobalPositioningSystem(全球定位系统),当在当前社会生产生活中得到了广泛的应用。其作为一种高精度的卫星定位技术,其基本的工作原理是通过发射的三颗或者三颗以上的卫星按照接收机发射的指令及技术要求,对在具体时刻、特定位置发出的导航信号进行分析,通过建立对应的数学模型,经过对应的计算和分析之后,将接收机所在的位置进行定位,最终获得精确的定位信息。
1.2GPS的技术特点
GPS技术在实际的应用过程中具有这样几个方面的特点:①测量站之间不需要进行通视,简化了测量操作程序。在传统的测量工作中,需要各个测量站之间进行相互通视,而且难度较大,在使用GPS技术之后,测量站即使不通视也能够完成位置的精确选择,使得整个测量工作更加简单;②定位系统精度较高。利用双频GPS接收机测量得到的精度与红外仪测量精度相差无几,但是红外线测量仪在测量距离时精度较差,但双频GPS测量方式则不受影响,在小于50km的基线距离上,其定位精度能够达到12×10-6m。
1 引言
由于GPS技术具有效率高、使用方便、精度高、便于验证等优点,使其在各种测量工作中得到防范地使用,并在很大程度上已经取代了传统工程测量技术,成为当前测绘工作人员进行工程测量工作中必须掌握的基础性技术。
2 GPS测绘技术概述
2.1 GPS测绘技术
全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)是一种可以定时和测距的空间交汇定位的导航系统,可以向全球用户提供连续、实时和高精度的三维位置、三维速度和时间信息等。GPS测绘技术的测量过程,主要是通过在固定位置安装GPS接收机,根据GPS卫星发出的导航电文,对某一时刻的GPS距离进行测量,形成三维坐标,以此来达到更加精确的定位。
2.2 GPS测量技术的优点
首先,GPS测量技术具有应用范围广的优点,GPS能够测量三维坐标,提供速度和时间等信息,因此GPS测量技术在大地测量、工程测量、控制测量、海洋测绘和水下测绘等领域可以得到广泛的应用。GPS测量技术的定位准度高,当前GPS卫星的定位精度已经控制在米级标准,这对于工程测量,特别是大尺度的控制性网点测量有着重要的作用。其三,GPS测量技术的速度快,对于无论是静态定位还是实时动态定位,GPS技术的观测时间只用几秒钟,这可以大大提高GPS测量工作的效率。其四,GPS测量技术操作简便,进行GPS测量工作时操作员只需在旁监视仪器工作状态,大大减轻可工程测量的劳动强度。最后,GPS测量技术具有全天候工作的优势,GPS测量技术可以自任何时间、任何递减进行测绘工作,扩大了测量工作的范和时间
3 GPS测绘技术在工程测绘领域发展的现状
随着科学技术的快速发展,测绘设备和方法也越来越多样化,GPS则是其中最为重要的一项内容。目前,GPS测绘技术已经受到越来越多的关注,而且越来越多的研究人员开始将重点转移到测量新技术和新方法的研究方面。GPS测绘技术在工程测绘中受到欢迎,主要是由于其具有测量精度高、成本低等特点,而且克服了传统测量技术必须要通视的弊端,可以在测绘工作中通过卫星定位系统的变更,获得及时的数据。我国在测绘工程领域采用了24颗美国发射的导航卫星,实现了地面三维坐标的测量。
社会和经济的快速发展也为现代测量工程带来了更多的挑战,GPS测绘技术有着很多的优势,因此其在工程领域中的地位也日渐重要。在测绘工程中,利用GPS实现静态测量是其最基本的应用,进而可以利用GPS测绘技术实现对渠道、堤坝、阀门的控制,而高级的应用则是利用GPS与RTK技术的有效结合,实现动态定位,以此增强工程测绘数据的精确性,促进工程测绘领域的持续发展。
水利工程地基基础测量是保证整个水利工程实施整体精度和质量的先决条件,为了提高地基测量的精度,需要使用GPS测量技术。在地基测量的过程中,首先要做好地基测量技术方案的选择工作。考虑到水利工程所在地项目环境通常比较恶劣,使用传统的地基地理测量技术不但难以实现,而且精度较差,价值实际的工程测量区域范围较大,通常达到几千平方米。因此,在实际的地理测量过程中,为了保证测量精度和测量效率,通过应用GPS测量技术能够满足高精度、长距离、大范围的相关要求。在实际的测量过程中,通常根据GPS技术类型的差异而分为GPS-RTK技术和CORS技术两种。这两种技术基本都能够满足测量需要,但是存在对应的优缺点差异。因此,在实际的测量过程中,需要根据测量施工的操作习惯、测量技术的`测量特点等合理选择测量方案。
3GPS-RTK技术在渠道测量中的应用
3.1GPS-RTK技术在渠道测量中的优势
渠道测量是水利工程测量的另一个重要内容,使用GPS-RTK技术能够显著提高渠道测量的精度和效率,有效转变采取传统测量方式存在的受通视条件局限的问题。并且能够为测量提供高效的测量控制点及其三维坐标,且保证精度达到cm等级。在实际的渠道测量过程中,使用GPS静态测量或者实时动态测量方式建立BM四等水准点沿渠道进行控制,并在各个水准点设置统一的平面坐标,通过这种方式完成渠道中桩、边桩、渠道建筑物等相关要素的测量,从而完成渠道导线图的设计,绘制得到精确的总平面图。当前,大多数的勘察设计制图是基于CAD及相关平台开发的制图软件,并结合全站仪或者水准仪得到的数据进行绘图。在整个过程中,数据的转换和输入容易出现错误,使用GPS-RTK测量技术之后,能够迅速直接利用CASS等绘图软件绘制渠道的纵、横断面图和导线图等。
3.2GPS-RTK在渠道测量中的具体应用
3.2.1渠道断面的测量在确定渠道线路之后需要对渠道断面进行测量。每次开始测量之前,需要设置基站,并对仪器进行校点,通常使用三角架,持续接收10min信号,从而保证测量高程的精度。每架设一次基站,在其30km范围内可以设置任意流动站,且都以该基站作为基准,因此需要保证其设置基准。在测量断面的过程中,当达到固定解之后就可以对中桩标定,然后根据渠道设计断面的大小,然后再标定上、下边桩。对边桩精度进行确定时,对测量精度可以适当放宽,通常边桩的高程限差为10cm即能达到要求。设置中桩时,每相隔20-50m需要设置1个中桩,并对应测量一个横断面,两个中桩之间可以不通视。这有效的减少了传统的标杆测量工作中需要2人保证标杆水平垂直而导致的精度较差问题,降低了人工测量的工作量。GPS-RTK渠道断面测量技术从测量原理方面提高了断面测量的精度,而且整个作业过程方便灵活。所获得的中桩坐标为三维坐标,能够将之用于绘制准确的渠道导线图。
3.2.2RTK渠道建筑物的测量使用GPS-RTK测量方式能够方便的增加测量交叉建筑物的控制桩,因为建筑物坐标高程与渠道线路的坐标高程系统一直,可以直接在现场就能够确定渠道和渡槽、倒虹吸、隧洞的平面交角,并由此而快速准确的计算得到水头损失,最终确定渠道中桩的高程,有效提高渠道外业测量的工作精度和效率。当需要确定隧洞与明渠方案选择时,可以使用RTK技术对测量渠道长度和隧洞长度进行快速测量,并结合当地实际地质情况,方便的进行方案优选。但是,在测量渠道建筑物时可以适当增设一个流动站,并根据建设项目施工需要对渡槽、倒虹吸、隧洞断面等地形进行测量,使得渠道断面与建筑物测量能够同时进行,有效的避免了需要增加测量工作点而导致测量成本增加的问题。
水利工程滑坡体的测量一直是水利工程测量的难点,传统的测量方法存在着诸多的问题:①测量速度慢,整个测量过程需要花费较长时间,而且获得的测量结果存在不同步、不及时的问题;②易受气候影响,测量过程中难以按照时间及规划进行测量;③测量工作难度较大。
4.1测量内容以及控制网的布设
滑坡体的测量内容主要是对滑坡体和地表水位移、被测范围内建筑的沉降等进行观测,获得地表的垂直位移等数据。在沉降测量的过程中,可以首先使用水准测量仪器进行观测。并根据布网需要,结合滑坡区域的实地条件,使用合适的控制网布网方式。在获得对应的观测数据之后,每一次数据都必须使用自由网进行平差处理,并对其与基准点进行实时位移比较,观测其是否处于测量精度范围内。每一期获得的计算结果都必须满足点位误差设计精度需要,从而获得准确的滑坡体及地表诸多GPS测量点的实际位移数据。
4.2GPS测量方案
水利工程滑坡体测量过程中容易因为土体的滑动和坍塌,而导致部分测量点位置出现破坏。因此,在使用GPS技术进行测量时,可以使用双基点测量法,即在左坝头的滑坡体测量时,使用同一个工作基点来进行观测对滑坡体进行综合分析与数据处理。通过双基点测量方案,能够得到可靠的测量数据。
4.3GPS测量数据处理
在获得测量数据之后,必须利用专业的GPS数据软件对基线进行计算,为了保证数据处理负荷要求,要做好如下几点:①推荐在WGS-84系统中进行计算,对不合格的基线进行优化,使得同步环、异步环合格之后使用标准模型进行计算;②计算的过程中要借助使用广播星历进行实时数据处理;③同时段内测量得到的数据中,其剔除率应该控制在10%以内。
目前,GPS测绘已经在工程测绘领域中获得广泛的应用,而且在不同的领域中都可以实现有效的测量,如建筑工程、铁路工程、水利工程等,都可以获得准确的测量结果。具体的说,GPS测绘技术在工程测量中的应用,可以从以下几个方面分析:
4.1 测量工程变形的GPS测量技术
工程建设中经常会遇到人为原因或者地壳运动而造成的建筑物位移,称之为工程变形,其变形类型有陆地工程的变形、资源开采地区的地表沉降和围堰大坝的变形等,这类变形通常都会造成巨大的经济损失和人员伤亡。GPS测量技术在工程变形监测共要重点对基准设计、结构强度、观测时段设、监测周期等关键和环节展开技术讨论,使GPS测量技术能够正确完整地应用。
4.2 施工水准点的测定
通常,工程项目的设计单位都是采用比较传统的测量技术对工程的水准进行测量,而这种传统的测量方法是没有经过实地的考察和合理的预算的,因此,测出来的水准点距离比较大。利用传统测量方法水准点的距离理想的较大,不够精确,经常给工程的施工带来了很严重的影响。如果是采用GPS技术来确定水准点,能够通过GPS接收机接收GPS卫星传回来的信号,测量、计算出精确的水准点。运用GPS技术来确定水准点,能够确保工程测量的质量,以协调建筑工程施工的进度。如果是要在大型的公路上实地测量,也需要利用GPS技术,通过对路基的全面分析,根据建筑工程对实际路段的勘测,在距离相同的位置设立临时的水准点。
4.3 GPS外业测绘
在进行GPS外业测绘时,需要选择一个准确的测量点,这也是保证测绘结果准确性的基础。测量点的选择和确定,直接影响整个测绘工作的进度和测绘结果的准确性,因此在进行测量点选择之前,首先要做好充分的准备工作,包括对测绘区域的地理位置、标架的确定等,这也是保证GPS测绘技术有效应用的前提。GPS技术在测绘的过程中主要是依靠开机观测和无线安置的方式来实现,这与传统的测量技术相比,有着很强的优越性。同时,在GPS测绘的过程中,由于已经确定了准确的测量点,所以只要将GPS设备准确的安置在测量点定位,便可以得到准确的测量结果。另外,需要对三个不同方向上的测量设备进行固定,以此来保证天线基座与标志中心位置的准确相对。
5 工程测量观测时间的确定
GPS定位技术主要是利用几颗GPS卫星的瞬间空间位置作为已知点,通过GPS接收机接受卫星信号来确定接收机和GPS卫星的距离,再通过空间的距离交会来求得GPS接收机的三维坐标。要使得监测的'精度能够更高,除了要有足够的可视GPS卫星之外,还要对卫星观测的时间把握好,因为大气的折射会影响观测的结果。所以在运用GPS技术观测的时候,一定要对多方面进行考虑,使得监测的数据更为准确。
6 实时动态测绘方法
针对某些已经经过检测点之上的新基站进行设定,同时需要安装一台GPS接收设备,便可以实现在该区域内的现场测绘。通过无线电传送的方式,可以将GPS测绘结果及时传递到信息接收站。观测现场的流动站在接收来自不同发送站的信息的同时,也可以依靠基站传输的数据进行定位,这时基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算,从而得到两观测站之间的相对位置,解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。
7 结束语
总之,本文主要对GPS测绘技术的工作原理、特点以及其在工程测绘中的应用进行了简单的分析。GPS测绘技术在工程测绘工作中有着十分广泛的应用,而且在提高测绘结果的精确性和准确性方面都有着显著的优势。需要注意的是,在应用GPS测绘技术的过程中,要将其测量结果有效的运用到工程测绘工作中,才能充分发挥其作用。随着科学技术的快速发展,GPS测绘技术也将不断的完善,对于促进我国测绘工程的持续发展,有着重要的意义。
参考文献:
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